Приближения квазистационарности и квазиравновесия
Дипломы, курсовые и прочее / Формально–кинетический анализ гипотез / Дипломы, курсовые и прочее / Формально–кинетический анализ гипотез / Приближения квазистационарности и квазиравновесия Приближения квазистационарности и квазиравновесия
Страница 1

При выводе кинетических уравнений часто используют различные допущения о соотношениях скоростей стадий, поскольку скорости элементарных стадий могут сильно различаться по величине. Например, скорости стадий адсорбции и химических превращений на поверхности катализатора. Важное допущение – о наличии медленных и быстрых стадий. Быстрые обратимые стадии являются квазиравновесными (РЕ – preequilibrium), а допущение о наличии таких стадий – приближением квазиравновесия. В закрытых системах особенно для каталитических реакций используют допущение о квазистационарности концентраций интермедиатов (SS – steady - state, допущение Боденштейна). Критерии применимости этих допущений рассмотрены в учебном пособии О.Н. Тёмкина, К.Ю. Одинцова и Л.Г. Брука “Приближения квазистационарности и квазиравновесия в химической кинетике”, М., МИТХТ, 2001г. Здесь приведем условия реализации различных приближений для простой схемы:

(24)

Необходимым и достаточным условием реализации приближения Боденштейна (SS) является условие СХ << СА (ΣСXi << CA). Из этого условия следует и условие

(25)

которое реализуется при Условие SS может одновременно совпадать с условием квазиравновесия первой стадии (PE).

Для одномаршрутных механизмов единственную медленную стадию (все остальные квазиравновесные) называют лимитирующей стадией. Критерием условия квазиравновесия для механизма (24) является соотношение (26)

(26)

Из анализа соотношений констант k1, k-1 и k2, приводящих к ε1<<1 и ε2<<1, сделан вывод, что при значительном различии ki (не менее, чем в 10 раз) имеется всего 6 вариантов соотношений констант и по 4 случая реализации режимов SS (ε1<<1) и РЕ (ε2<<1).

Таблица 1. Соотношения констант скорости и режимы протекания процесса (24).

варианта

Соотношения ki

Режим

Лимитирующая стадия

I

k2>>k1>>k-1

<<1

>>1

SS

1

II

k2>>k-1>>k1

<<1

>>1

SS

1

III

k1>>k2>>k-1

>>1

<<1

PE *

2

IV

k1>>k-1>>k2

>>1

<<1

PE

2

V

k-1>>k2>>k1

<<1

<<1

SS, PE

2

VI

k-1>>k1>>k2

<<1

<<1

SS, PE

2

Страницы: 1 2 3

Смотрите также

Автоматизация процесса прокалки кокса
Прокаленный кокс используется для изготовления электродов, применяемых в электролизерах для электролиза алюминия. Кокс прокаливается с целью удаления влаги и летучих компонентов для улучшени ...

Мышьяк
Мышьяк (As) Мышьяк (лат. Arsenicum), As, химический элемент V группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 33, атомная масса 74,9216; кристаллы серо-стального цвета. Элемент ...

Изучение процесса восстановления серебра в водных растворах
В последние годы интерес к изучению и получению наноразмерных частиц существенно возрос. Это связано с тем, что открылись новые перспективные возможности использования наноматериалов во мно ...